ieee802.11mac協(xié)議研究與優(yōu)化

1、 分類號(hào) 密級 UDC 學(xué) 位 論 文 IEEE802.11MAC 協(xié)議研究與優(yōu)化 協(xié)議研究與優(yōu)化 （題名和副題名） 馬 丹 （作者姓名） 指導(dǎo)教師姓名 文 軍 副教授 副教授 電子 電子科技大學(xué)

2、科技大學(xué) 成都 成都 （職務(wù)、職稱、學(xué)位、單位名稱及地址） 申請學(xué)位級別 碩 士 專業(yè)名稱 軟件工程 軟件工程 論文提交日期 2009.3 論文答辯日期 2009.5 學(xué)位授予單位和日期 電子科技大學(xué) 電子科技大學(xué) 答辯委員會(huì)主席

3、 教授 教授 評閱人 年 月 日 注 1 注明《國際十進(jìn)分類法 UDC》的類號(hào) 摘 要 I 摘 要 由于無線局域網(wǎng)具有便捷、靈活、成本低和易于擴(kuò)展等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，近來已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種場合。IEEE 802.11 作為當(dāng)前最重要的無線局域網(wǎng)協(xié)議，其本身所具有的良好應(yīng)用前景和巨大研究空間，受到越來越多的重視。然而

4、，由于無線信道的通信條件十分惡劣，所以時(shí)常會(huì)出現(xiàn)碰撞、丟包、重傳等情況。這是由于在無線通信中，任何數(shù)據(jù)的傳輸都要依賴于共享的、開放的無線介質(zhì)，從而使得無線網(wǎng)絡(luò)沖突碰撞情況不可避免。所以無線通信必須付出更多的帶寬資源用以數(shù)據(jù)的沖突重傳等，大大降低了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。因此如何提高和優(yōu)化介質(zhì)訪問控制（Medium Access Control ，MAC）協(xié)議的性能已成為現(xiàn)今無線網(wǎng)絡(luò)中研究的重要課題。 本論文的主要研究目標(biāo)是優(yōu)化 MAC 協(xié)議的核心

5、機(jī)制——DCF（Distributed Coordination Function） 機(jī)制。 通過對通用 MAC 協(xié)議性能模型——馬爾科夫鏈模型的分析，推導(dǎo)出了達(dá)到最優(yōu)系統(tǒng)吞吐量時(shí)，活躍站點(diǎn)數(shù)與競爭窗口的關(guān)系；針對在動(dòng)態(tài)多變的無線網(wǎng)絡(luò)中難于準(zhǔn)確估計(jì)活躍站點(diǎn)數(shù)這一難點(diǎn)，首次提出利用平均沖突次數(shù)來代替以往算法中對競爭終端個(gè)數(shù)的精確測量，并論證了達(dá)到最優(yōu)系統(tǒng)吞吐量時(shí)， 平均沖突次數(shù)與競爭窗口的關(guān)系； 同時(shí)針對分布式協(xié)調(diào)功能 （Distribu

6、ted Coordination Function， DCF） 機(jī)制不能區(qū)分沖突的缺點(diǎn)， 將 “沖突權(quán)值” 引入 DCF機(jī)制中， 從而提出了基于沖突權(quán)值的動(dòng)態(tài)優(yōu)化方案 （dynamic optimization algorithm based on the conflict Weights ，DOBCW） 。 本文利用仿真軟件實(shí)現(xiàn)所提出的優(yōu)化方案 DOBCW。并分別在分布式對等網(wǎng)絡(luò)（Independent BSS）和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)集中式網(wǎng)絡(luò)（

7、Infrastructure BSS）中對優(yōu)化方案與原有機(jī)制做對比測試，得出系統(tǒng)吞吐率、系統(tǒng)時(shí)延和系統(tǒng)穩(wěn)定性等指標(biāo)。經(jīng)對比測試，改進(jìn)方案 DOBCW 在系統(tǒng)吞吐量和系統(tǒng)時(shí)延方面很具優(yōu)勢，最高可提高2 倍的系統(tǒng)吞吐量和降低 80%的系統(tǒng)時(shí)延。 而在對系統(tǒng)穩(wěn)定性的考察中， 改進(jìn)方案DOBCW 的吞吐率和系統(tǒng)時(shí)延也表現(xiàn)得比原有機(jī)制更為穩(wěn)定。通過仿真實(shí)驗(yàn)，有效的證明了改進(jìn)方案高效性。 關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞：IEEE 802.11，介質(zhì)訪問控制（MA